DE1154981B - Zweireihiges Schraegkugellager - Google Patents

Description

• Zweireihiges Schrägkugellager Zweireihige Schrägkugellager, insbesondere größeren Durchmessers zur Aufnahme von radialen und axialen Kräften, wie Kippmomenten, sind hauptsächlich dazu bestimmt, schwere Aufbauten im Kran-, Bagger- und allgemeinen Maschinenbau bei meistens senkrechter Drehachse ohne Mittelzapfen als sog. Ein-Lager-Konstruktionabzustiltzen. Dasie nur langsam drehende oder schwenkende Bewegungen ausführen, werden diese Lager auch als Schwenklager bezeichnet. Um die auftretenden Kräfte und Kippmomente mit einem einzigen Lager möglichst günstig aufnehmen zu können, werden die Laufbahnen derartiger zweireihiger Schrägkugellager so angeordnet, daß die Kräfte, welche von den Rollbahnen des einen Ringes über die Kugeln auf die Rollbahnen des anderen Ringes wirken, mit der Radialebene im allgemeinen einen Druckwinkel zwischen 30 und 60° einschließen.
• Schwenklager der gekennzeichneten Art sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt geworden. Bei einer Ausführungsforin ist der im allgemeinen breitere Laufring, dessen Schultern die beiden Kugelreihen von außen umfassen, in einer zur Lagerachse senkrechten Ebene geteilt, wobei die beiden Laufringhälften durch eine Zentrierung in ihrer Lage zueinander gesichert werden. Durch die geteilte Ausführung des einen Ringes ist es möglich, die erwähnten Schultern so zu gestalten, daß sie labyrinthartig in Nuten eingreifen, die in den Stirnflächen des anderen, zumeist schmaleren Ringes eingearbeitet sind. Ein schwerwiegender Nachteil dieser Lagerausführung ist jedoch, daß sich bei dem geteilten Ring die Fertigungstoleranzen der Zentrierverbindung in radialer und axialer Richtung auf die Lage der Laufbahnen zueinander auswirken. Hierdurch wird der gegenseitige Abstand der einander zugeordneten Laufbahnen am Innen- undAußenring, über den Umfang des Lagers betrachtet, ungleichmäßig, was einen unregelmäßigen Lauf, stark unterschiedliche Reibungskräfte und eine unkontrollierbare Verteilung der äußeren Belastung auf die einzelnen Kugeln zur Folge hat. Ein weiterer Nachteil der Lagerausführung mit geteiltem Ring ist, daß die meistens notwendige breite Verzahnung nur an dem ungeteilten, d. h. meist dem schmaleren Ring, eingearbeitet werden kann.
• Bei einer anderen Lagerausführung sind Innen-und Außenring nicht geteilt. Hierdurch wird die Laufgenauigkeit größer, die Reibung niedriger und gleichmäßiger und überdies auch die Druckvert--Rung im Lager besser. Ferner besteht bei derartigen Schrägkugellagern mit ungetei.Iten Ringen die Möglichkeit, die Verzahnung je nach den konstruktiven Bedingungen entweder an dem einen oder an dem anderen Ring anzubringen. Andererseits haftet dieser Ausführung aber der Nachteil an, daß die beiden Schultem des breiteren Ringes mit Rücksicht auf den Zusammenbau desLagers nicht alsLabyrintlidichtungen ausgebildet werden können.
• Die sich aus dem Vorstehenden ergebende Forderung nach einem zweireihigen Schrägkugellager mit ungeteilten Ringen, dessen Schultern zur Herbeiführung einer einfachen, aber wirksamen Dichtung labyrinthartig ineinandergreifen, konnte bisher nicht erfüllt werden. Bei Verwendung ungeteilter Laufringe muß das Labyrinth an der einen Stirnseite des Lagerinnenringes durch einen radial nach außen weisenden Vorsprung gebildet werden, während das andere Labyrinth an der anderen Stirnseite durch einen nach innen weisenden Vorsprung des Außenringes gebildet wird, damit sich die Ringe in ihre vorgesehene Lage zueinander bringen lassen. Bei einer derartigen Ausbildung wäre es aber bei den bisher bekannten Konstruktionen von Schrägkugellagern nicht möglich gewesen, die Kugeln der unteren Reihe einzufüllen, weil die labyrinthartigen Vorsprünge, eine gegenseitige axiale Verschiebung der Lagerringe in der für den Füllvorgang erforderlichen Richtung verhindem.
• Der obenerwähnten Forderung, ein zweireihiges, Schrägkugellager mit Labyrintlidichtungen. und ungeteilten Lagerringen auszubilden, ist erfIndungsgemäf3 dadurch entsprochen, daß in den mit seinen Borden beide Kugelreihen umfassenden Lagerring zwischen den beiden Laufbahnen eine bei dem Zusammenbau des Lagers vorübergehend die Kugeln der einen Reihe aufnehmende Hilfsrille eingearbeitet ist. Diese Hilfsrille, ist so tief ausgeführt, daß der Abstand zwischen ihrer tiefsten Stelle und der gegenüberliegenden Wand des Mittelbordes am schmaleren Gegenring ausreicht, um die Kugeln der einen Reihe während desMontagevorganges aufzunehmen. Ferner erhält der zumeist breitere Ring, dessen Schultern beide Kugelreihen umfassen, durch die Montagehilfsrille einen ungefähr V-förmigen Querschnitt, der die im Hinblick auf stoßartigauftretende Kipprnomente erforderliche Elastizität des Ringes erhöht.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die bei der Montage des Lagers obenliegende Schulter eines Lagerringes eine Kugeleinfüllöffnung auf.
• In der Beschreibung ist die Erlmdung an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung sind in den Fig. 1 und 2 zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Schrägkugellagers nach dem Zusammenbau dargestellt. Aus den Fig. 3 a bis 3 c sind die, einzelnen Stadien des Zusammenbaues eines Lagers nach Fig. 1 ersichtlich.
• Bei dem in Fig. 1 dargestelltenAusführungsbeispiel ist mit 1 der AußenrinR mit den beiden Laufbahnen 2 a und 3 a bezeichnet. In den Laufbahnen 2 a und 3 a rollen die Kugeln 2 und 3 der beiden Kugelreihen ab. Auf den Kugeln 2 und 3 stützt sich der Innenring 4 über die Laufbahnen 2 b und 3 b ab. Zwischen den beiden Kugelreihen 2 und 3 ist in der Höhe des Mittelbordes 6 des Außenringes 1 eine Hilfsrille. 5 angeordnet, die Überffinge 7 zu den Kanten der Laufbahnen 2 b und 3 b aufweist. Diese Hilfsrille 5 ist so gestaltet, daß die Kugeln 3 in den freien Raum zwischen der Hilfsrille 5 und dem Mittelbord 6 Während des Zusammenbaues aufgenommen werden können.
• An der Oberseite des Lagers ist eine Abdichtung durch den Steg 8 am Innenring 4 vermittelt, welcher in die ringförmige Nut 9 am Außenring 1 eingreift. Die Unterseite wird durch ein Labyrinth abgedichtet, das durch die Ausdrehungen 10 und 11 an den Ringen 1 und 4 gebildet wird. Die Nut 9 und der Raum zwischen den Ausdrehungen 10 und 11 sind niit Fett gefüllt und verhindern den Eintritt von Fremdkörpern.
• Die Füllbohrung 12 dient zum Einfüllen der Tragkugeln 2 der oberen Kugelreihe, welche zwischen den Laufbahnen 2 a und 2 b angeordnet ist. Die Füllbohrung 12 ist mit einem Verschlußbolzen 13 verschlossen, der durch einen Sprengring 14 gesichert ist. In bekannter Weise sind im Außenring 1 die Befestigungsgewindebohrungen 16 sowie am Innenring 4 die Befestigungsbohrungen 17 vorgesehen. Bei dieser Ausführung können die Kugelreihen 2 und 3, wenn es die Belastung erfordert, ausschließlich mit Tragkugeln gefüllt werden, oder wenn eine besonders niedrige Reibung verlangt wird, kann zwischen je zwei Tragkugeln eine im Durchmesser etwas kleinere Trennkugel eingelegt werden.
• Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausfährungsbeispiel eines zweireihigen, völlig abgedichteten Schrägkugellagers ist der Dichtungssteg 8 gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1 abgeändert. Er besteht in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 aus einem Blechstreifen 18, der mantelförmig um einen Führungsansatz 19 des Ringes 4 herum mit Kerbstiften 20 befestigt ist. Die Befestigung des Mantels 18 am Ring 4 kann auch durch Schweißen, Anschrauben usw. erfolgen. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbei-5piel sind auf den Führungsflächen 22 gleitende Trennringe 21 vorgesehen, um eine gegenseitige Berrührung der Kugeln 2 zu verhindern.
• Bei der aus den Fig. 3 a bis 3 c ersichtlichen Montage des erfindungsgemäßen Lagers liegt der Ring 1 auf dem Montagetisch. Der Ring 4 wird von oben herabgelassen, bis die Unterkante 23 der Laufbahn 3 b des Ringes 4 etwas unter der Höhe der Kante 24 des Ringes 1 steht (Fig. 3 a). Die durch den von den Flächen 25 am Ring 4 und 26 am Ring 1 gebildeten Spalt eingefüllten Kugeln 3 berühren jetzt die Kante 24 des Ringes 1 und die obere Kante 27 der Laufbahn 3 b. Dann wird der Lagerring 4 weiter nach unten verschoben, bis er entweder mit der Fläche 25 auf dem Boden 28 der Nut 9 oder mit der oberen Begrenzungsfläche 29 der Ausdreliung 11 an der unteren Begrenzungsfläche 30 der Ausdrehung 10 aufliegt (Fig. 3 a). Während des Absenkens des Ringes 4 weicht die Kugelreihe 3 zuerst in die Hilfsrille 5 aus und rollt dann, wenn der Ring 4 auf dem Ring 1 an den erwähnten Stellen aufliegt, durch den vergrößerten Spalt zwischen den Kanten 31 und 27 in den von den Laufbahnen 3 a und 3 b gebildeten Raum. Durch die anschließende axiale Verschiebung des Ringes 4 nach oben werden die Kugeln 3 der unteren Reihe zwischen die Laufbahnen 3 a und 3 b gehoben (Fig. 3 c). Durch das Fülloch 12 werden nun die Kugeln 2 der oberen Kugelreihe zwischen die Laufbahnen 2 a und 2 b eingebracht. Nach dem Einfüllen der Kugelreihe 2 wird das Fülloch 12 mit dem Verschlußbolzen 13 verschlossen, der gegen axiale Verschiebung durch den Sprengring 14 gesichert wird.
• Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsforin wird die Montage der Kugeln 3 in g#leicher Weise vorgenommen. Bei abgenommenem Labyrinthblech 18 werden sodann von der Seite her die Trennringe 21 eingeschoben, in die die Kugeln 2 der oberen Reihe durch das Fülloch 12 eingelegt werden. Das Fülloch 12 wird sodann in der oben beschriebenen Weise verschlossen. DannwirddasLabyrinthblech18 indieElndrehung 19 am Ring 4 eingesetzt und mit Kerbnägeln 20 befestigt.
• Die ErfLndung ist nicht auf die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie läßt sich vielmehr in gleicher Weise vorteilhaft bei zweireihigen Schrägkugellagern verwirklichen, bei denen der breitere, die beiden Kugelreihen mit seinen Schultern unischließende Ring als Außenring ausgebildet ist. Es ist ferner auch möglich, an Stelle der in den Fig. 1 und 2 gezeigten unterschiedlich großen Kugeln 2 und 3 Kugeln gleicher Größe oder mit einem beliebigen anderen Durchmesserverhältnis vorzusehen. Ferner werden von der Erfindung auch Lager umfaßt, bei denen die Montagehilfsrille zum Einfüllen der oberen Kugelreihe benutzt wird, während die untere Kugelreilie durch eine axial, radial oder schräg angeordnete Füllöffnung eingelegt wird. Dabei kann die Füllöffnung aus einer geschlossenen Füllbohrung oder aus Füllnuten in den Schultern beider Ringe bestehen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Zweireihiges Schrägkugellager mit Labyrintlidichtungen. und ungeteilten Lagerringen, dadurch gekennzeichnet, daß in den mit seinen Borden beide Kugelreihen (2, 3) umfassenden Lagerring (4) zwischen den beiden Laufbahnen (3 b, 2 b) eine bei dem Zusammenbau des Lagers vorübergehend die Kugeln (3) der einen Reihe aufnehmende Hilfsrille (5) eingearbeitet ist.
2. 2. Schrägkugellager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß die bei der Montage des Lagers obenliegende Schulter eines Lagerringes (4) eine Kugeleinfüllöffnung (13) aufweist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1799 530.